一、小學數(shù)學教學中開展跨學科主題教學的意義
在小學數(shù)學教學中,開展跨學科主題教學有助于激發(fā)學生的學習興趣,發(fā)展學生的數(shù)學思維。在跨學科主題教學中,教師基于數(shù)學與生活之間的聯(lián)系,構建生動直觀的情境,將抽象的數(shù)學知識具體化,是激發(fā)學生探究學習興趣的重要手段[]??鐚W科主題教學為學生呈現(xiàn)邏輯完整、層次清晰的學習任務,有助于發(fā)展學生的運算能力、推理能力[2]。此外,在跨學科主題教學中,學生為了解決復雜的實際問題,需要綜合運用各學科知識,這是他們拓寬知識視野的重要方式。
二、小學數(shù)學跨學科主題教學的設計
(一)厘清目標體系
在小學數(shù)學課程中,跨學科主題教學設計要以明確的目標為導向,因此需要教師圍繞數(shù)學課程內容的具體特點,厘清跨學科主題學習的目標體系,并有針對性地篩選、整合跨學科教學內容與資源[3]跨學科主題教學的目標體系要聚焦于學生的學科核心素養(yǎng)發(fā)展,并促進學生特定學習能力的個性化發(fā)展。在厘清目標體系的過程中,教師要著眼于真實情境、多學科知識、解決問題的能力等關鍵詞,從整體性、系統(tǒng)性的角度設計教學方案,驅使學生圍繞目標展開主題學習、探究學習[4]。
以青島版小學數(shù)學五年級上冊《團體操表演因數(shù)與倍數(shù)》的跨學科主題教學為例。教師可圍繞“探索團體操表演的數(shù)學知識之旅”主題,在綜合語文、體育、音樂等多學科領域的基礎上,設計如下教學目標體系:
(1)數(shù)學學科目標: ① 結合具體實例,理解因數(shù)與倍數(shù)、奇數(shù)與偶數(shù)、質數(shù)與合數(shù)的含義; ② 運用觀察、類比、歸納等方法探索新知識; ③ 感受數(shù)學思考過程的條理性,發(fā)展歸納、推理能力。
(2)體育學科目標: ① 體能與技能,提高身體素質,如力量、柔韌性、協(xié)調性等;學習并掌握團體操的基本動作與技巧。 ② 團隊協(xié)作與體育精神,學會與他人溝通、協(xié)調,增強集體榮譽感,面對困難時能夠堅持不懈、勇往直前。
(3)信息科技學科目標: ① 技術應用,將數(shù)學知識與信息科技相結合,通過繪圖展示數(shù)學概念。② 創(chuàng)新思維,嘗試用不同的方法和技術解決問題;提高信息處理能力。
(4)音樂學科目標: ① 審美與感知,欣賞和創(chuàng)作與團體操表演相關的藝術作品,學會將數(shù)學元素融入藝術作品中,呈現(xiàn)獨特的藝術效果; ② 表現(xiàn)力與創(chuàng)造力,自信地展示團體操作品,創(chuàng)作出富有創(chuàng)意的團體操表演和藝術作品。
(二)整合跨學科內容與資源
數(shù)學學科具有較強的應用性和實踐性特征,課程內容緊密聯(lián)系學生的實際生活,因而教師需縱觀數(shù)學學科和其他學科領域的相通之處,精心篩選并整合多學科的教學資源,深入挖掘學生的實際需求和核心素養(yǎng)發(fā)展要求。
在“探索團體操表演的數(shù)學知識之旅”的跨學科主題教學中,教師應聯(lián)系體育學科、音樂學科、信息科技學科,全面搜集與團體操表演有關的音樂作品、視頻片段、數(shù)據(jù)資料,并根據(jù)學科分類整理到數(shù)字化資源庫中。同時,教師要根據(jù)團體操的表演人數(shù)規(guī)模,提前將學生分組,每組4一6人。在整合跨學科內容與資源的過程中,教師要兼顧五年級小學生的認知經(jīng)驗、能力特點,盡量選用生動直觀的音視頻和圖文資料,并于課前預習環(huán)節(jié)展示這些資源。此外,教師所遴選的其他學科內容與資源,應能為學生的數(shù)學學習過程提供指引,體現(xiàn)跨學科主題教學的綜合性、實踐性特征,讓學生充分利用多學科知識、方法、資源解決實際問題。教師要關注學生的個體差異,分層篩選與主題有關的內容與資源。在整合內容與資源后,教師要按照學生感興趣的方式組織跨學科主題教學活動。調動學生利用資源開展自主探究活動的主觀能動性。
三、小學數(shù)學跨學科主題教學的實施
(一)確定活動主題
在小學數(shù)學課堂上,跨學科主題教學活動主要圍繞需要解決的真實問題展開。以《團體操表演 一因數(shù)與倍數(shù)》的教學為例。教師可以引導學生通過因數(shù)與倍數(shù)等數(shù)學知識的學習,體會團體操對強健體魄、提升審美能力等方面的重要作用,并嘗試使用信息科技手段整合數(shù)據(jù)信息,以小組為單位設計團體操的多種隊形。在確定活動主題“探索團體操表演的數(shù)學知識之旅”之后,教師將班級學生劃分成多個學習小組,各小組可以選擇任意一個跨學科任務,例如團體操隊形設計任務、音樂舞蹈編排任務、體育數(shù)據(jù)分析任務,積極探索運用因數(shù)與倍數(shù)、質數(shù)與合數(shù)等數(shù)學知識解決復雜問題的方法。
(二)推動活動實施
1.觀看視頻
各小組共同觀看視頻“團體操表演中的因數(shù)與倍數(shù)”。這一視頻主要展示國內外團體操表演的精彩瞬間,旨在喚起全體學生的跨學科學習熱情和探究欲望。在觀看視頻的過程中,學生能夠了解因數(shù)、倍數(shù)等數(shù)學知識的定義與性質,并鏈接實際生活,引發(fā)深度思考,進而在分析不同隊形(方陣、長方形陣)中蘊含的因數(shù)、倍數(shù)關系時,產(chǎn)生探索后續(xù)跨學科任務和問題的興趣。
2.任務一:團體操隊形設計
選擇第一個任務的學生小組,需要完成三個團體操隊形設計目標,即因數(shù)方陣、倍數(shù)長陣、因數(shù)與倍數(shù)組合方陣。小組成員可以利用草稿紙或者計算機畫圖軟件,嘗試設計團體操的三種隊形,在此過程中應用信息科技學科、數(shù)學學科的相關知識。在隊形設計的學習任務中,學生需要解決以下問題:
問題1:如果選擇一個較大的數(shù)字作為隊形的基準數(shù),如12,它的因數(shù)有哪些?
問題2:根據(jù)這些因數(shù)設計一個方陣,最外層可以是多少人?如果一共三層,最內層可以是多少人?
問題3:在團體操方陣中,如果每一層的人數(shù)都是基準數(shù)的因數(shù),可以有幾種設計方案?
小組成員需要在組內充分探討、交流,找出基準數(shù)的所有因數(shù),并根據(jù)上述問題結果,得到較為合理的團體操隊形設計方案。最后,小組需要在數(shù)學課堂上展示本組的問題解決過程,并積極分享運用數(shù)學知識、信息科技知識共同解決復雜問題的經(jīng)驗。
3.任務二:音樂舞蹈編排
根據(jù)五年級小學生的認知經(jīng)驗與能力水平,教師提前篩選出《夢想飛揚》《青春出擊》《健康動起來》《一路花開》等適合團體操的音樂素材。在編排音樂舞蹈動作之前,教師選取一首能夠體現(xiàn)倍數(shù)增長規(guī)律的音樂(如有明顯節(jié)奏變化且節(jié)奏逐漸加快的樂曲)。小組成員需要根據(jù)音樂節(jié)奏,確定一個起始的數(shù)字,列出它的幾個倍數(shù),并為每一個倍數(shù)設計一個獨特的節(jié)奏模式,如拍手、躁腳、轉身等,確保節(jié)奏模式與倍數(shù)的增長規(guī)律相匹配。
學生需要根據(jù)設計的節(jié)奏模式,編排相應的舞蹈動作,例如雛鷹起飛、雙臂伸展、相互擁抱等,還可以加入一些互動環(huán)節(jié),如按照倍數(shù)順序合作完成某些舞蹈動作等。在團體操表演環(huán)節(jié)中,教師要求學生準確地跟隨音樂節(jié)奏和舞蹈編排完成每一個動作,鼓勵學生適時發(fā)揮創(chuàng)造力,在舞蹈中加入創(chuàng)意元素,如蝴蝶飛、后抬腿等,使舞蹈更加獨特和有趣。在小組表演結束后,教師引導小組之間相互分享、交流,討論在舞蹈編排和表演中的收獲和感受。
4.任務三:團體操表演中的因數(shù)倍數(shù)分析
選擇第三個任務的學生小組需要在觀看其他小組的團體操表演的過程中,用紙張或希沃白板軟件,記錄每一次變換隊形時隊伍內層和外層的人數(shù)變化情況。例如,A小組在團體操表演過程中,初始隊形是外層12人,內層6人;第一次變換隊形后,外層和內層都是9人;第二次變換隊形后,外層是16人,內層是2人。在對不同小組的團體操表演數(shù)據(jù)進行因數(shù)、倍數(shù)分析時,學生需要開展數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、隊形設計優(yōu)化、報告與分享等學習活動,并使用Excel電子表格軟件,利用可視化圖表直觀展示不同隊形內層、外層、總人數(shù)之間的因數(shù)、倍數(shù)關系。例如,某小組繪制的表格如表1所示,條形圖如圖1所示。
通過直觀的數(shù)據(jù)和圖表,學生能更高效地找出其中的倍數(shù)、因數(shù)關系。如在初始隊形中,外層人數(shù)是內層人數(shù)的2倍;在第二次變換隊形時,外層人數(shù)是內層人數(shù)的8倍等。此外,選擇第三個任務的小組還可以根據(jù)感興趣的方向,進一步探索團體操表演中的其他因數(shù)、倍數(shù)關系。
5.成果分享與交流
在成果分享與交流環(huán)節(jié)中,各學生小組,分享學習成果,并向其他小組提出一些問題,以鞏固因數(shù)與倍數(shù)方面的數(shù)學知識。
(三)教學評價與反思
在“探索團體操表演的數(shù)學知識之旅”的跨學科主題教學中,教師應著眼于數(shù)學與其他學科知識的內在關聯(lián),并讓學生在探索過程中全面、系統(tǒng)地分析和解決問題。在跨學科主題教學中,教師應合理運用階段性、過程性、表現(xiàn)性的教學評價方法,學生在思考、交流、實踐等方面存在的差異,可以作為教師點評的切入點。在跨學科主題教學的設計與活動實施中,教師不僅要向學生傳遞數(shù)學與生活密不可分的觀念,還要讓學生通過親身實踐積累數(shù)學活動、跨學科學習活動的經(jīng)驗,并用數(shù)學的眼光、數(shù)學的思維、數(shù)學的語言解決實際問題。
結語
綜上所述,小學數(shù)學跨學科主題教學旨在培養(yǎng)學生綜合運用多學科知識、方法解決實際問題的能力,不僅能拓寬學生的數(shù)學學習視野,還有利于學生數(shù)學核心素養(yǎng)的快速發(fā)展。在教學設計階段,教師應厘清指向多學科的教學目標體系,并高效整合跨學科教學內容與配套資源。在教學活動的實施階段,教師應確定活動主題,指導學生完成綜合性學習任務,引導學生積極分享跨學科學習和實踐成果,圍繞數(shù)學知識主線解決復雜問題。此外,教師應適時自我評價與反思,持續(xù)完善跨學科主題教學模式。
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